竹皮制作参考手册

<1 材料与工具>
<2 结构设计与制作准备>
<3杆件的结构形式>
<4杆件受力研究与优化>
<5结论与展望>

■ 1 材料与工具：

1.1 材料

例子一：

1.1.1 竹皮
有如下三种规格：
竹材<规格 <款式
1250x430x0.50mm 本色侧压双层复压竹皮
1250x430x0.35mm 本色侧压双层复压竹皮
1250x430x0.20mm 本色侧压双层复压竹皮
力学性能参考值：
弹性模量 1.0x10^4MPa, 抗拉强度 60Mpa，抗压强度 20MPa ，泊松比 0.31

1.1.2 502 胶水
（1）应选择好用的胶水。502 胶水的质量参差不齐，选择一种能瞬粘且粘性强的胶水对模型制作有很大的帮助。
（2）502 对铁制品的粘性不强，在制作杆件时，可在下方铺铁皮或其它铁制品，以防杆件与桌面粘接及桌子的损坏。

1.2 工具

砂纸打磨杆件端部，获得所需要的杆件精确尺寸打磨结构节点处接触面以增加接触面积
橡皮、直尺、铅笔在竹皮上绘制杆件平面设计图

剪刀、美工刀切割修剪材料
镊子用以夹持细小构件，防止胶水粘手
橡胶手套防护双手（也可以用胶布缠绕指尖）

2 结构设计与制作准备
2.1 结构设计

2.1.1 制作前期知识准备
在着手制作模型前应对题目有充分的了解，包括所使用材料的力学性能（如竹皮的抗拉强度优越），模型的加载方式及其分数算法（重要）。

2.1.2
通过力学常识建立较合理的结构模型。利用软件模拟加载对比，选出最优的结构形式。受力合理的结构能更好的承受荷载，在保证模型结构质量较小的情况下有较小的加载位移。这一步将决定结构的最终受力形态，至关重要。根据计算机模拟的结果，构思出最终的模型结构形式。
如上图所示，模拟时将竹皮看做各向同性的弹性材料，空心杆件改为实心杆件。故结构的位移同荷载成正比，对结构施加赛题要求的荷载，通过质量（即体积）及位移结果可看出后一个模型更优越。

2.2 制作准备

2.2.1 CAD3D 建模辅助设计
确定模型的结构形式后。可用建模绘出其效果图，然后通过量取杆
件的尺寸得出杆件平面设计图（对于异形杆件尤为重要），方便杆件的制作与安装。

3.1.1 杆件的结构形式形式（借鉴钢结构，未实测）了解各种杆件截面形式的优缺点，选择合适的截面形式。

■ <3杆件的结构形式> ：

▲Top

<3.1.1 杆件的结构形式形式（借鉴钢结构，未实测）。了解各种杆件截面形式的优缺点，选择合适的截面形式。看看例子便知：

例子：

3.1.2 本次模型的杆件结构形式本次模型选用内部加肋的杆件形式，杆件效果图及内部肋的图片如下。

显示结果

2.2.1 CAD3D 建模辅助设计确定模型的结构形式后。可用建模绘出其效果图，然后通过量取杆件的尺寸得出杆件平面设计图（对于异形杆件尤为重要），方便杆件的制作与安装。
3.1.1 杆件的结构形式形式（借鉴钢结构，未实测）了解各种杆件截面形式的优缺点，选择合适的截面形式。

3.2.1 杆件外皮 ① 用铅笔绘制外皮轮廓。
② 通过剪刀或夹板刀沿轮廓线裁断。
③ 由于竹皮质地粗糙，将裁剪完的竹条用砂纸打磨，打去竹皮的毛边，这样便于 502 胶的粘合。
④ 轻轻划过外皮四个面之间的缝隙，沿划过的痕迹轻轻折起外皮，方便杆件粘合。但不要完全裁断，以保留部分强度，防止杆件受力时外皮之间崩开。

① 画出要制作肋的形状，沿肋的宽度方向轻轻刻划，不需刻断（方便折叠）。
② 沿长度方向裁下肋条，并将肋按照最后形状折好，待用。

① 粘接时借助镊子摆好肋后即可滴胶，注意胶水用量切勿过多，以防增加杆件不必要的重量。
② 为增加节点处的接触面积，增加杆件的强度，可在杆件端部加一横隔。

3.3.1 杆件的准备确定所有类型杆件的根数及制作质量无误后，即可开始模型整体拼装。建议制备杆件时，可多做几根同类型的杆件备用，拼接模型时可以选用作精良的杆件。
3.3.2 基本构件的拼接 ① 先将基本构件所需拼接的位置用铅笔标记，后拼接。拼接时下部设透明胶或报纸，防止构件与桌子相连。且拼接杆件时注意根据内部肋的方向及杆件的受力形式确定杆件的放置方式。
② 拼接中不易粘合的结点可加竹皮，增加接触面以加大节点强度。3.3.3 模型的框架拼装将杆件的定位画于最薄的竹皮纸上，待模型粘接完毕后拆下即可。结构模型做的成功与否，决定于两、柱构件能否保持原有笔直程度形成整体框架，组装后能否形成整体共同工作。

3.4.1 模型结点缝隙的填塞杆件的尺寸同设计要求难免存在误差，所以杆件的连接处也难免存在缝隙，这时将缝隙用竹皮填满，滴上 502 胶水即可。由于 502 胶水的强度甚至高于竹皮强度，这样的做法并不削弱结点的连接。
3.4.2 模型结点的加强有时模型结点受力较大且受力复杂，为防止节点的破坏，可于节点处进行加强处理。